医院建筑电气设计的难点和要点

 医院建筑电气设计的难点和要点

医院建筑的电气设计有别于其他公共建筑，医院建筑内的电气设计应确保医疗场所内电气设备的供电可靠性和用电安全性，确保治疗过程中医务人员和患者的安全，因此医疗场所内的电气设计具有其特殊性。

一、类别和级别划分

医疗场所根据接触部件和患者之间的接触形式以及医疗场所的具体用途，根据《建筑物电气装置第7-710部分：特殊装置或场所的要求—医疗场所》GB16895.24-2005国家标准，可将医疗场所分为0类、1类和2类场所。0类医疗场所为不使用接触部件的医疗场所，比如按摩室等。1类医疗场所为接触部件接触躯体外部和除2类医疗场所外，接触部件侵入躯体的任何部分，比如理疗室等。2类医疗场所为将接触部件用于诸如心内诊疗术、手术室以及断电（故障）将危机生命的重要治疗的医疗场所，比如手术室等。医疗场所的分类参见表1。

从表1可以看出在某些医疗场所内，对电源的自动转换时间有一定的时间要求，为了保证供电的可靠性需配置安全电源，当失去正常供电电源时，该安全电源应在预定的切换时间内投入运行。安全电源的配置要求参见表2。从表2可以看出，电源转换时间小于0.15s的电气设备需配置UPS电源作为安全电源。

二、对低压配电系统的接地型式要求

在医疗场所内使用的医疗电气设备（接触部件），首先应考虑对医务人员和患者的安全，对2类危机生命的医疗场所，不仅要加强电气设备用电安全性，同时要提高供电的可靠性。因此医疗场所内的电气设计与设备安装有别于其他公共建筑。

首先医疗场所内不允许采用TN-C系统的接地型式。0类和1类医疗场所使用TT和TN-S系统的接地型式，2类医疗场所中包括手术台的驱动机构、X光机、额定功率大于5kVA的大型设备和不用于维持生命的电气设备的供电回路也可采用TT和TN-S系统的接地型式。其他2类医疗场所内的医疗设备必须采用医疗IT系统的接地型式，满足供电的可靠性和用电的安全性要求。

三、低压配电系统的供电方式

0类医疗场所内的电气设备与医务人员和患者无任何接触，因此对供电方式无具体要求。1类医疗场所内，由于医疗电气设备与医务人员及患者有接触，应采用剩余电流动作保护器作为附加保护，由于1类医疗场所内的电气设备的额定电流一般不大于32A，应采用最大剩余电流为30mA的剩余电流动作保护器。2类医疗场所中手术台的驱动机构、X光机、额定功率大于5kVA、额定电流小于32A的大型设备和不用于维持生命的电气设备也可采用最大剩余电流为30mA的剩余电流动作保护器作为附加保护。其他2类医疗场所内，包括用于维持生命的、外科手术的和其他位于“患者区域”（距患者1.5m半径、2.5m高的区域）内的医疗电气设备和系统的供电应采用IT系统隔离电源的供电方式，要求具有对供电系统绝缘监视、对隔离变压器的负荷和温度过热进行监视等功能。图1以手术室供配电方案为例，介绍1、2类医疗场所的供配电方式。本方案中重要回路采用IT系统（2类场所内的大部分设备）与不重要回路（1类场所及部分2类场所）采用TN-S系统的基本组合方式。重要回路采用IT系统可实现供电系统绝缘监视、负荷和隔离变压器温度监视等功能，非重要回路采用带剩余电流动作保护开关的TN-S系统，可实现剩余电流达到30mA时，开关动作。另外，手术室的电气设计可根据医院的实际需要和财力，配置绝缘故障定位和剩余电流定位等功能。图1中MCB-K型断路器只带短路保护，不带过负荷保护，2类医疗场所采用IT系统的供电方式可将隔离变压器之前电气回路的导体与其后电气回路的导体做完全的电气分隔，防止之前供电回路的事故电流通过接地线窜入手术室等重要场所。如果隔离变压器上所接的负荷发生带电导线碰金属外壳及绝缘损坏等故障时（即第一次故障），由于IT系统的接地型式对地不能构成电气通路，只能产生一个很小的容性电流，因此对人体根本不造成伤害，但该系统必须配置绝缘监视器以便尽早发现故障，并及时排除，保证供电的连续性。当同一设备或系统内其他设备再次发生带电导线碰金属外壳及绝缘损坏时（即第二次故障），由于此时形成的是短路，该电流将足以使保护电气在规定时间内切断电源，故IT系统既保证了供电的连续性，又可使人免于电击，保证医务人员和患者的人身安全。当IT变压器只为一台设备供电时，该变压器可不装设绝缘监视器。本设计采用UPS作为安全电源，是考虑到系统内有需在0.15s内或更短时间内恢复供电的照明器和维持生命用的医用电气设备。

医疗IT系统采用单相隔离变压器时，容量一般在0.5kVA～10kVA之间，建议采用8kVA及以下隔离变压器。用途相同相毗邻的几个房间根据容量要求可以共用一台隔离变压器，如系统内配置多台单相隔离变压器时，需考虑三相负荷平衡的问题。IT系统供电给三相负荷时，应采用单独的三相隔离变压器供电。

四、接地和等电位联结

1类和2类医疗场所内应将保护导体（PE）、隔离变压器的金属外壳、导电地板网格等外部可导电设备通过等电位联结导体，连接到位于“患者区域”内的等电位联结母线上，实现局部等电位。

2类的电阻（包括接头的电阻在内）不应超过0.2Ω。图2为IT系统和TN-S系统接地与等电位联结图，从图2中可以看出无论IT系统和TN-S系统内的配电箱外壳、隔离变压器外壳、插座的PE端子和外壳及周围的不带电设备的金属外壳包括非电手术台金属构架、水管、暖管、金属屏蔽层导电地板网格及建筑物金属门窗等均需连接到LEB等电位端子箱上形成局部等电位。等电位联结线除图中注明外均采用BVR-450/750V1x6mm2SC15。

以上只是针对医院建筑医疗场所与其他公共建筑电气设计的不同之处，从医院建筑医疗场所的类别和级别划分、医疗场所对低压配电系统的接地型式、医疗场所对低压配电系统的供电方式及医疗场所的接地和等电位联结几个方面进行说明，目的是抛砖引玉和同行达成共识。